[发明专利]确定相机与激光雷达之间外参的方法和装置

说明书

本申请公开了一种确定相机和激光雷达之间外参的方法和装置，属于计算机视觉技术领域。所述方法包括：获取多组标定图像；基于每组标定图像中的二维图像，确定每组标定图像对应的标定板在所述相机的成像坐标系下的各边缘直线特征；基于每组标定图像中的三维点云图像，确定每组标定图像对应的所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标；基于每组标定图像对应的所述标定板在所述成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在所述激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系；基于所述非线性关系，确定相机和激光雷达之间的外参。采用本申请，可以较为准确的确定出相机和激光雷达之前的外参。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种确定相机与激光雷达之间外参的方法和装置。

背景技术

相机可以获取到目标物二维RGB(Red Green Blue，红绿蓝)图像，该二维RGB图像包含有目标物的颜色信息，激光雷达可以获取目标物的三维点云图像，该三维点云图像包含有目标物的深度信息。实际应用中多将二者结合使用，例如在三维重建中使用相机获取场景颜色信息的RGB图像，使用激光雷达获取包含场景深度信息的三维点云图像。通过相机和激光雷达之间的外参可以将场景的深度信息和场景的颜色信息相结合，以得到带有颜色信息的场景三维图像，外参即为旋转矩阵和平移向量，基于该外参可以完成将某一点从激光雷达坐标系到相机坐标系下的转换，反之亦可。然而，在对场景的深度信息和场景的颜色信息相结合之前，需要预先对相机和激光雷达之间的外参进行标定。

如果采用现有的相机和激光雷达之间外参标定的方法需要使用激光雷达获取的两帧图像进行特征点匹配，以确定激光雷达的相对外参，由于激光雷达成像上的点较为稀疏，以此方法得到的激光雷达的相对外参并不准确，那么，基于该激光雷达的相对外参进一步得到的相机和激光雷达之间的外参也就不准确。

发明内容

为了解决相关技术的问题，本申请实施例提供了一种确定相机与激光雷达之间外参的方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种确定相机与激光雷达之间外参的方法，所述方法包括：

获取多组标定图像，每组标定图像包括二维图像和三维激光点云图像；

基于每组标定图像中的二维图像，确定每组标定图像对应的标定板在所述相机的成像坐标系下的各边缘直线特征；

基于每组标定图像中的三维点云图像，确定每组标定图像对应的所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在所述激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系；

基于所述非线性关系，确定相机和激光雷达之间的外参。

可选的，所述基于每组标定图像对应的所述标定板在所述成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在所述激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系，包括：

基于每组标定图像对应的所述标定板在世界坐标系下的各角点坐标、以及相机坐标系和所述世界坐标系之间的外参，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面特征；

基于每组标定图像中的二维图像，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的边缘点二维坐标；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面特征、以及所述标定板在所述相机坐标系下的边缘点二维坐标，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量；